2018年广东省深圳市高考数学二模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|x﹣1<0},集合B={x|x2<4},则A∩B=()A.(﹣2,1)B.(﹣∞,2)
C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,1)∪(2,+∞)
2.(5分)已知i为虚数单位,则复数的共轭复数为()A.2+2i B.2﹣2i C.1+i D.1﹣i
3.(5分)某学校拟从甲、乙等五位同学中随机选派3人去参加国防教育活动,则甲、乙均被选中的概率为()
A.B.C.D.
4.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=S3=3,则S4的值为()A.﹣3B.0C.3D.6
5.(5分)已知点P(1,m)在椭圆的外部,则直线与圆x2+y2=1的位置关系为()
A.相离B.相交C.相切D.相交或相切6.(5分)如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为()
A.B.1C.D.
7.(5分)九连环是我国一种传统的智力玩具,其构造如图1:
要将9个圆环全部从框架上解下(或套上),无论是那种情形,都需要遵循一定的规则.解
下(或套上)全部9个圆环所需的最少移动次数可由如图2所示的程序框图得到,执行该程序框图,则输出结果为()
A.170B.256C.341D.682
8.(5分)已知椭圆与双曲线有共同的焦点,且其中的一个焦点F 到双曲线的两条渐近线的距离之和为,则双曲线的离心率为()
A.2B.3C.D.
9.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)对任意实数x都有f(x﹣4)=f(x+4),当0≤x ≤4时,f(x)=x2﹣2x,则f(x)在区间[12,16]上()
A.有最小值f(16)B.有最小值f(15)
C.有最小值f(13)D.有最小值f(12)
10.(5分)已知点P1,P2为曲线y=sinωx﹣cosωx(x∈R)(常数ω>0)的两个相邻的对称中心,若该曲线在点P1,P2处的切线互相垂直,则ω的值为()
A.B.C.D.
11.(5分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,顶点P在底面的投影O恰为正方形ABCD的中心且,设点M、N分别为线段PD、PO上的动点,已知当AN+MN取得最小值时,动点M恰为PD的中点,则该四棱锥的外接球的表面积为()
A.B.C.D.
12.(5分)已知对?n∈N*,关于x的函数f n(x)=x+(1﹣a n)lnx(n<x<n+1)都不单调,其中a n(n=1,2,…,k,…)为常数,定义[x]为不超过实数x的最大整数,如[0.8]=0,[π]=3,设,记常数{b n}的前n项和为S n,则S100的值为()
A.310B.309C.308D.307
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分)已知向量,,若,则实数t=.14.(5分)已知a<0,实数x,y满足,若z=x+2y的最大值为5,则a=.15.(5分)若的展开式中各项系数的和为81,则该展开式中的常数项为.16.(5分)已知A、B、C为某信号(该信号的传播速度为1公里/秒)的三个接收站,其中
A、B相距600公里,且B在A的正东方向;A、C相距公里,且C在A的东偏
北30°方向.现欲选址兴建该信号的发射塔T,若在T站发射信号时,A站总比B站要迟200秒才能接收到信号,则C站比A站最多迟秒可接收到该信号.(A、B、C、T站均可视为同一平面上的点)
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.在△ABC中,记内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知B为锐角,且a cos B+b sin B =c.
(1)求角C;
(2)若B=,延长线段AB至点D,使得CD=,且△ACD的面积为,求线段BD的长度.
18.如图,在三棱锥A﹣BCD中,△ABD和△BDC均为等腰直角三角形,且∠BAD=∠BDC =90°,已知侧面ABD与底面BDC垂直,点E是AC的中点,点F是BD的中点,点G 在棱BC上,且BC=4BG,点M是AG上的动点.
(1)证明:BC⊥MF;
(2)当MF∥平面ACD时,求二面角G﹣MF﹣E的余弦值.
19.为了缓解日益拥堵的交通状况,不少城市实施车牌竞价策略,以控制车辆数量.某地车牌竞价的基本规则是:①“盲拍”,即所有参与竞拍的人都是网络报价,每个人并不知晓其他人的报价,也不知道参与当期竞拍的总人数;②竞价时间截止后,系统根据当期车牌配额,按照竞拍人的出价从高到低分配名额.某人拟参加2018年4月份的车牌竞拍,他为了预测最低成交价,根据竞拍网站的公告,统计了最近5个月参与竞拍的人数(如表):
月份2017.112017.122018.012018.022018.03月份编号t12345
0.50.61 1.4 1.7
竞拍人数y(万
人)
(1)由收集数据的散点图发现,可用线性回归模型拟合竞拍人数y(万人)与月份编号t之间的相关关系.请用最小二乘法求y关于t 的线性回归方程:,并预测2018年4月份参与竞拍的人数;
(2)某市场调研机构对200位拟参加2018年4月份车牌竞拍人员的报价价格进行了一个抽样调查,得到如表一份频数表:
报价区间(万元)[1,2)[2,3)[3,4)[4,5)[5,6)[6,7]频数206060302010(i)求这200位竞拍人员报价X 的平均值和样本方差s2(同一区间的报价可用该价格区间的中点值代替);
(ii)假设所有参与竞价人员的报价X可视为服从正态分布N(μ,σ2),且μ与σ2可分别由(i )中所求的样本平均数及s2估值.若2018年4月份实际发放车牌数量为3174,请你合理预测(需说明理由)竞拍的最低成交价.
参考公式及数据:①回归方程,其中,;
②,,;
③若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ
﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544,P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974.
20.已知实数p>0,且过点M(0,﹣p2)的直线l与曲线C:x2=2py交于A、B两点.(1)设O为坐标原点,直线OA、OB的斜率分别为k1、k2,若k1k2=1,求p的值;
(2)设直线MT1、MT2与曲线C分别相切于点T1、T2,点N为直线T1T2与弦AB的交点,且,,证明:为定值.
21.已知函数f(x)=xe ax.(其中常数e=2.71828…,是自然对数的底数)(1)求函数f(x)的极值;
(2)当a=1时,若f(x)﹣lnx﹣bx≥1恒成立,求实数b的取值范围.
请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.在极坐标系中,曲线C的极坐标方程为,点,,以极点为坐标原点,极轴为x轴正半轴建立直角坐标系.(1)在直角坐标系中,求曲线C的参数方程;
(2)若点A、B在曲线C上,且点M(异于A、B两点)为曲线C上的动点.在直角坐标系中,设直线MA,MB在x轴上的截距分别为a,b,求|a+b|的最小值.
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数(a≠0).(1)证明:;
(2)若f(2)≤3,求实数a的取值范围.
2018年广东省深圳市高考数学二模试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(5分)设集合A={x|x﹣1<0},集合B={x|x2<4},则A∩B=()A.(﹣2,1)B.(﹣∞,2)
C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,1)∪(2,+∞)
【分析】分别求出集合A,集合B,由此能求出A∩B.
【解答】解:∵集合A={x|x﹣1<0}={x|x<1},
集合B={x|x2<4}={x|﹣2<x<2},
∴A∩B={x|﹣2<x<1}=(﹣2,1).
故选:A.
【点评】本题考查交集的求法,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.2.(5分)已知i为虚数单位,则复数的共轭复数为()A.2+2i B.2﹣2i C.1+i D.1﹣i
【分析】求出分子的模,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:∵=,
∴.
故选:C.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.3.(5分)某学校拟从甲、乙等五位同学中随机选派3人去参加国防教育活动,则甲、乙均被选中的概率为()
A.B.C.D.
【分析】基本事件总数n==10,则甲、乙均被选中包含的基本事件个数m==3,由此能求出甲、乙均被选中的概率.
【解答】解:某学校拟从甲、乙等五位同学中随机选派3人去参加国防教育活动,基本事件总数n==10,
则甲、乙均被选中包含的基本事件个数m==3,
∴甲、乙均被选中的概率为p=.
故选:D.
【点评】本题考查概率的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
4.(5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=S3=3,则S4的值为()A.﹣3B.0C.3D.6
【分析】设等差数列{a n}的公差为d,由a1=S3=3,可得3×3+3d=3,解得d.再利用求和公式即可得出.
【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a1=S3=3,
∴3×3+3d=3,解得d=﹣2.
则S4=4×3+×(﹣2)=0,
故选:B.
【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
5.(5分)已知点P(1,m)在椭圆的外部,则直线与圆x2+y2=1的位置关系为()
A.相离B.相交C.相切D.相交或相切【分析】由P在椭圆的内部,求得m2>,根据点到直线距离公式,即可判断直线与圆的位置关系.
【解答】解:由点P(1,m)在椭圆的外部,则m2>,
则圆x2+y2=1的圆心(0,0)到直线y﹣2mx﹣=0的距离d=<<1,
∴直线y﹣2mx﹣=0与圆x2+y2=1相交,
故选:B.
【点评】本题考查椭圆的性质,直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,考查转化思想,属于基础题.
6.(5分)如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则
该几何体的体积为()
A.B.1C.D.
【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个三棱柱和一个四棱锥的组合体,进而得到答案.
【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个三棱柱
和一个四棱锥的组合体,
V三棱柱=×2×1×1=1,V四棱锥=×2×1×1=,
∴该几何体的体积为1+=.
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是棱锥的体积和表面积,简单几何体的三视图,难度中档.7.(5分)九连环是我国一种传统的智力玩具,其构造如图1:
要将9个圆环全部从框架上解下(或套上),无论是那种情形,都需要遵循一定的规则.解下(或套上)全部9个圆环所需的最少移动次数可由如图2所示的程序框图得到,执行该程序框图,则输出结果为()
A.170B.256C.341D.682
【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:模拟程序的运行,可得
i=1,S=1
i=2,满足条件i为偶数,S=2
不满足条件i>8,执行循环体,i=3,不满足i为偶数,S=5
不满足条件i>8,执行循环体,i=4,满足i为偶数,S=10
不满足条件i>8,执行循环体,i=5,不满足i为偶数,S=21
不满足条件i>8,执行循环体,i=6,满足i为偶数,S=42
不满足条件i>8,执行循环体,i=7,不满足i为偶数,S=85
不满足条件i>8,执行循环体,i=8,满足i为偶数,S=170
不满足条件i>8,执行循环体,i=9,不满足i为偶数,S=341
此时,满足条件i>8,退出循环,输出S的值为341.
故选:C.
【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得
出正确的结论,是基础题.
8.(5分)已知椭圆与双曲线有共同的焦点,且其中的一个焦点F 到双曲线的两条渐近线的距离之和为,则双曲线的离心率为()
A.2B.3C.D.
【分析】由题意求出c=2,再根据焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,求出b=,即可求出a=1,根据离心率公式计算即可
【解答】解:∵椭圆与双曲线有共同的焦点,
∴4+m2﹣m2=a2+b2,
∴双曲线的焦点坐标为(﹣2,0),(2,0)
设F=(2,0)
其渐近线方程为y=±x,
∵焦点F到双曲线的两条渐近线的距离之和为,
∴2×=2,
∴=,
∴b=,
∴a2=c2﹣b2=1,
∴e==2,
故选:A.
【点评】本题考查了双曲线的简单性质以及椭圆的简单性质,考查了运算能力,属于基础题
9.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)对任意实数x都有f(x﹣4)=f(x+4),当0≤x ≤4时,f(x)=x2﹣2x,则f(x)在区间[12,16]上()
A.有最小值f(16)B.有最小值f(15)
C.有最小值f(13)D.有最小值f(12)
【分析】根据f(x﹣4)=f(x+4)即可得出f(x)=f(x+8),从而求出f(x)的周期为
8,从而得出x∈[12,16]时,f(x)=f(x﹣16),而根据x∈[12,16]即可得出x﹣16∈[﹣4,0],据题意可得出f(x)在[﹣4,0]上的最小值为f(﹣1),这样x=﹣1向右平移16个单位即可得出f(x)在[12,16]上的最小值.
【解答】解:f(x﹣4)=f(x+4);
∴f(x)=f(x+8);
即f(x)的周期为8;
∴x∈[12,16]时,f(x)=f(x﹣16);
∵x∈[12,16],∴x﹣16∈[﹣4,0];
当0≤x≤4时,f(x)=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,即x=1时,f(x)取最小值;
根据f(x)是偶函数,x=﹣1时,f(x)在[﹣4,0]上取最小值;
将x=﹣1向右平移16个单位,即得到f(x)在[12,16]上的最小值f(15).
故选:B.
【点评】考查周期函数的定义,偶函数的定义,偶函数图象的对称性,以及图象的平移概念.
10.(5分)已知点P1,P2为曲线y=sinωx﹣cosωx(x∈R)(常数ω>0)的两个相邻的对称中心,若该曲线在点P1,P2处的切线互相垂直,则ω的值为()
A.B.C.D.
【分析】利用辅助角公式化简,求解相邻两个对称中心以及切线,根据切线互相垂直建立关系即可求解ω的值.
【解答】解:曲线y=sinωx﹣cosωx=sin(ωx﹣θ),tanθ=;
y′=ωcosωx+ωsinωx.
令ωx﹣θ=kπ,k∈Z.
由k=0,可得一个对称中心为P1(,0),
k=1时,可得相邻的对称中心为P2(,0),
曲线在点P1,P2处的切线互相垂直,即斜率k的乘积为﹣1,
∴(ωcosθ+ωsinθ)[cos(π+θ)+ωsin(θ+π)]=﹣1,
∴(ωcosθ+ωsinθ)2=1,
2ω2cos2θ+2ω2sinθcosθ+ω2sin2θ=1,
即2ω2+2ω2×tanθ+ω2tan2θ=tan2θ+1,
解得:ω=,
故选:A.
【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用曲线在点P1,P2处的切线互相垂直,即斜率k的乘积为﹣1是解决本题的关键.属于中档题.
11.(5分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,顶点P在底面的投影O恰为正方形ABCD的中心且,设点M、N分别为线段PD、PO上的动点,已知当AN+MN取得最小值时,动点M恰为PD的中点,则该四棱锥的外接球的表面积为()
A.B.C.D.
【分析】在PC上取对应的点M′,显然当M′为PC的中点时,AM′⊥PC,计算棱锥的高,利用勾股定理计算球的半径,从而得出球的表面积.
【解答】解:在PC上取点M′,使得PM′=PM,
则MN=M′N,
当AM′⊥PC时,AM′取得最小值,
即AN+NM′的最小值为AM′,
∵M为PD的中点,故而M′为PC的中点,
∴P A=AC=2,∴PO==,
设外接球的半径为r,则r2=(﹣r)2+1,
解得:r=.
∴外接球的表面积为4πr2=.
故选:B.
【点评】本题考查了棱锥的结构特征,棱锥与外接球的位置关系,球的表面积计算,属于中档题.
12.(5分)已知对?n∈N*,关于x的函数f n(x)=x+(1﹣a n)lnx(n<x<n+1)都不单调,其中a n(n=1,2,…,k,…)为常数,定义[x]为不超过实数x的最大整数,如[0.8]=0,[π]=3,设,记常数{b n}的前n项和为S n,则S100的值为()
A.310B.309C.308D.307
【分析】根据关于x的函数f n(x)=x+(1﹣a n)lnx(n<x<n+1)都不单调,其f n′(x)=0(n<x<n+1)有解.可得a n的范围,根据定义[x]为不超过实数x的最大整数,设,可得b1,b2,……b n的整数,即可求解数列{b n}的前100项和S100的值.【解答】解:根据关于x的函数f n(x)=x+(1﹣a n)lnx(n<x<n+1)都不单调,∴f n′(x)==0在(n<x<n+1)有解.
可得:x=a n﹣1,
∴n<a n﹣1<n+1
∴n+1<a n<n+2
当n=1时,可得2<a1<3,
当n=2时,可得3<a2<4,
……
101<a100<102,
设,
可得:b1=b2=…=b6=1,
b7=b8=…=b25=2.
b26=b27=…=b62=3,
b63=b64=……=b100=4.
数列{b n}的前100项和为S100=b1+b2+……+b100=1×6+2×19+3×37+38×4=307.故选:D.
【点评】本题考查了导数的运用:求单调性,考查新定义的理解和运用,以及数列的求和,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.(5分)已知向量,,若,则实数t=.【分析】根据向量的数量积和向量的模即可求出.
【解答】解:∵向量,,
∴?=3+4t,||==5,
∵,
∴3+4t=5,
解得t=,
故答案为:.
【点评】本题考查了向量的数量积和向量的模,属于基础题
14.(5分)已知a<0,实数x,y满足,若z=x+2y的最大值为5,则a=﹣2.
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义即可得到结论.【解答】解:作出实数x,y满足对应的平面区域如图:
由图象可知z=x+2y在点A(﹣1,1﹣a)处取得最大值,
此时﹣1+2(1﹣a)=5,
解得a=﹣2,
故答案为:﹣2.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决本题的关键.
15.(5分)若的展开式中各项系数的和为81,则该展开式中的常数项为96.【分析】由已知可得n的值,写出二项式的通项,令x的指数为0,可得r的值,则答案可求.
【解答】解:在中,令x=1可得,其展开式中各项系数和为(﹣3)n,结合题意可得(﹣3)n=81,解得n=4.
∴的展开式的通项公式为:T r+1==(﹣4)r,令4﹣2r=0,解得r=2.
∴常数项为=96.
故答案为:96.
【点评】本题考查二项展开式的通项公式的运用.解决二项展开式的特定项问题,二项展开式的通项公式是常用工具,是基础题.
16.(5分)已知A、B、C为某信号(该信号的传播速度为1公里/秒)的三个接收站,其中
A、B相距600公里,且B在A的正东方向;A、C相距公里,且C在A的东偏
北30°方向.现欲选址兴建该信号的发射塔T,若在T站发射信号时,A站总比B站要迟200秒才能接收到信号,则C站比A站最多迟400秒可接收到该信号.(A、B、C、T站均可视为同一平面上的点)
【分析】求出T的轨迹方程,计算|BC|,从而当T,B,C三点共线时|TC|﹣|TA|取得最大值,求出此最大值即可得出答案.
【解答】解:由题意可知|TA|﹣|TB|=200,
∴T点轨迹为以A,B为焦点的双曲线的靠近B点的一支,
由余弦定理可得BC2=AB2+AC2﹣2AB?AC?cos30°=360000,
∴BC=600,
∵|TC|﹣|TA|=|TC|﹣(|TB|+200)=|TC|﹣|TB|﹣200≤|BC|﹣200
=400,
∴当T,B,C三点共线时,|TC|﹣|TA|取得最大值400,
故而C站比A站最多迟400秒可接收到该信号.
故答案为:400.
【点评】本题考查了双曲线的性质,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.在△ABC中,记内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知B为锐角,且a cos B+b sin B =c.
(1)求角C;
(2)若B=,延长线段AB至点D,使得CD=,且△ACD的面积为,求线段BD的长度.
【分析】(1)利用正弦定理和三角恒等变换,结合三角形内角和定理求得C的值;
(2)根据题意画出图形,结合图形利用余弦定理和三角形的面积公式求得线段BD的值.【解答】解:(1)△ABC中,且a cos B+b sin B=c,
由正弦定理得,sin A cos B+sin B sin B=sin C,
∴sin A cos B+sin2B=sin(A+B),
∴sin A cos B+sin2B=sin A cos B+cos A sin B,
∴sin2B=cos A sin B,
B为锐角,∴sin B>0,
∴sin B=cos A,
∴A+B=,
∴C=;
(2)若B=,则A=,
延长线段AB至点D,使得CD=,如图所示,
∴CD2=AC2+AD2﹣2AC?AD?cos,
设AD=x,由AC=b,
∴3=b2+x2﹣2×b×x×…①,
△ACD的面积为
?b?x?sin=,
∴bx=3…②,
由①②解得b=,x=3或b=3,x=;
当b=,x=3时,AB=2,BD=1;
当b=3,x=时,不满足题意;
综上,线段BD=1.
【点评】本题考查了正弦、余弦定理的应用问题,也考查了三角恒等变换与三角形内角和定理,是综合题.
18.如图,在三棱锥A﹣BCD中,△ABD和△BDC均为等腰直角三角形,且∠BAD=∠BDC =90°,已知侧面ABD与底面BDC垂直,点E是AC的中点,点F是BD的中点,点G 在棱BC上,且BC=4BG,点M是AG上的动点.
(1)证明:BC⊥MF;
(2)当MF∥平面ACD时,求二面角G﹣MF﹣E的余弦值.
【分析】(1)证明BC⊥平面AGF即可得出BC⊥MF;
(2)建立空间坐标系,设=λ,根据MF∥平面ACD求出M的位置,求出平面MEF 和平面GMF的法向量,从而得出二面角G﹣MF﹣E的余弦值.
【解答】(1)证明:取BC的中点N,连接DN,则DN⊥BC,G是BN的中点,
∵F是BD的中点,∴FG∥DN,
∴FG⊥BC,
∵△ABD是等腰直角三角形,F是BD的中点,
∴AF⊥BD,又侧面ABD⊥底面BDC,侧面ABD∩底面BDC=BD,
∴AF⊥平面BCD,又BC?平面BCD,
∴AF⊥BC,又FG∩AF=F,
∴BC⊥平面AFG,∵MF?平面AGF,
∴BC⊥MF.
(2)解:以D为原点,以DB,DC为x轴,y轴建立空间直角坐标系,如图所示:
设BD=CD=2,则A(1,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),D(0,0,0),F(1,0,0),E(,1,),G(,,0),
∴=(0,2,0),=(1,0,1),=(﹣,﹣,1),=(,,0),
=(﹣,1,),
设平面ACD的法向量为=(x,y,z),则,即,
令x=1可得=(1,0,﹣1),
设=λ=(﹣,﹣,λ),则==(,,λ),